Question

【題目】圖甲所示是我市某家用電輔熱式平板太陽能熱水器，其電加熱的額定功率為1500W。圖乙是其儲水箱水位探測電路原理圖，其中電源電壓為24V，A 為水位指示表（由量程為0~0.6A 電流表改成），R0阻值為10Ω，Rx為壓敏電阻，其阻值與儲水箱水深的關系如圖丙所示。

（1）熱水器正常加熱時，電熱絲電阻多大？（結果保留一位小數）

（2）陰雨天，將儲水箱中50kg、30℃的水加熱到50℃，正常通電要多長時間？[設電熱全部被水箱中的水吸收且水無熱損失，c水=4.2×103J/(kg·℃)]

（3）當水位指示表指示儲水箱水深為0.2m 時，探測電路中的電流多大？

Answer 1

【答案】（1）32.3Ω；（2）2800s；（3）0.15A

【解析】試題分析：（1）利用R=求出電阻；

（2）先利用水的吸熱公式求出水吸收的熱量，再利用P=求出加熱時間；

（3）當水位指示表指示儲水箱深為0.2m，根據此時壓敏電阻和定值電阻的阻值，求出總阻值，由歐姆定律可求此時的電流．

解：（1）因為電加熱時，P=1500W，U=220V，

所以由P=得：R==≈32.3Ω；

（2）水吸收的熱量為：Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×50kg×（50℃﹣30℃）=4.2×106J，

又因為W=Q=Pt

所以t===2800s；

（3）由丙圖可知，h=0.2m時，Rx=150Ω，

則探測電路中的電流為I===0.15A．

答：（1）熱水器正常加熱時，電熱絲電阻32.3Ω；

（2）正常通電要2800s；

（3）探測電路中的電流0.15A．